DE3012777C2 - - Google Patents
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- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/70—Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature
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Description
Die Erfindung betrifft eine Platin-katalysierte
Silikonkautschukmasse gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Platin-katalysierte Silikonkautschukmasse ist aus der US-PS 40 61 609 bekannt. Solche
Massen enthalten im allgemeinen ein Vinylgruppen-haltiges
Polysiloxan, ein Wasserstoff-haltiges Polysiloxan als Vernetzungsmittel
sowie einen Platin-Katalysator. Zu dieser
Grundmasse können verschiedene andere Bestandteile hinzugegeben
werden, um ihre Eigenschaften zu modifizieren oder
zu verändern. Normalerweise verpackt man von einer solchen
Masse das Vinylgruppen-haltige Polysiloxan getrennt vom
Wasserstoff-haltigen Polysiloxan, wobei der Platin-Katalysator
der einen oder anderen Komponente hinzugefügt wird.
Wenn die Masse dann gehärtet werden soll, vermischt man
die beiden Komponenten und läßt sie bei Zimmertemperatur
zu einem Silikon-Elastomer härten oder man erhitzt sie auf
erhöhte Temperaturen, um sie innerhalb von Sekunden zu
einem Silikon-Elastomer zu härten.
Inhibitoren für solche Massen sind bekannt. So sind in der
US-PS 34 45 420 Acetylen-Verbindungen als wirksame Inhibitoren
für solche Platin-katalysierten Silikonkautschukmassen (im folgenden aus
SiH-Olefin-Massen genannt) beschrieben. Die Schwierigkeit mit solchen Acetylen-Verbindungen
besteht jedoch darin, daß sie aus der
Masse heraus durch Verdampfen entweichen und deshalb ein
Verpacken in luftdichten Verpackungen erforderlich ist, und
außerdem haben diese Acetylen-Verbindungen nicht die gewünschte
inhibierende Aktivität. Zum Vulkanisieren mit
Heißluft und für Spritzguß-Anwendungen ist es erwünscht,
daß die Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen bei Zimmertemperatur
für längere Zeit inhibiert sind. Der Stand der
Technik hat eine solche längere Inhibierung nicht erreicht.
Es war daher in hohem Maße erwünscht, Inhibitoren
für solche Zusammensetzungen zu schaffen, die deren Härten
bei Zimmertemperatur für mindestens 6 Monate bis zu 1 Jahr
oder mehr verhindern, wobei die Masse jedoch bei erhöhten
Temperaturen von oberhalb 100°C in Sekunden härten sollte.
Die Acetylen-Verbindungen nach der US-PS 34 45 420 gestatteten
lediglich das Vermischen der beiden Komponenten der
Platin-katalysierten SiH-Olefin-Masse, das Formen der Mischung
und das Härten der Formteile bei erhöhten Temperaturen
unter Erhalt eines Silikongummiteiles.
Diese Acetylen-Verbindungen waren jedoch nicht in der Lage,
die Platin-katalysierte SiH-Olefin-Masse als Ganzes für
eine längere Zeit bei Zimmertemperatur zu inhibieren.
In der obengenannten US-PS
40 61 609 ist nun ein Inhibitor beschrieben, der einen Hydroperoxy-Rest enthielt
und die fertige Platin-katalysierte SiH-Olefin-Masse derart
inhibierte, daß sie eine längere Lagerzeit hatte und bei
erhöhten Temperaturen relativ kurzzeitig zu einem Silikon-
Elastomer härtete.
Eine solche nur aus einer Komponente bestehende Masse war
besonders für die Heißluft-Vulkanisation zur Herstellung
von Silikonteilen bevorzugt.
Normalerweise werden thermoplastische Kunststoffe bis zum
Schmelzen erhitzt. Dann formt man daraus das erwünschte
Teil und läßt sie abkühlen, um den thermoplastischen
Kunststoff in der erwünschten Form erstarren zu lassen.
Demgegenüber werden heiß-vulkanisierbare Silikonkautschukmassen
und selbst-Platin-katalysierte SiH-Olefin-
Massen, die bei erhöhter Temperatur gehärtet werden, in
der kalten Form angeordnet und dann erhitzt, um zu einem
Silikon-Elastomer zu härten.
Bei der Heißluft-Vulkanisation wird daher der heiß zu
härtende Kautschuk zu dem gewünschten Teilstrang gepreßt
oder geformt und dann durch Heißluft erhitzt, um das
Silikon zu einem Elastomer zu härten.
Für die Heißluft-Vulkanisation gibt es zwei Verfahren,
nämlich
(1) einen Ofen, der auf eine Temperatur im Bereich von etwa 315 bis etwa 600°C erhitzt wird und durch den das geformte Teil geführt wird, so daß es sich erwärmt und ein Silikon- Elastomer bildet und
(2) ein Dampfsystem, bei dem überhitzter Dampf über das geformte Teil geleitet wird, um es zu vulkanisieren.
(1) einen Ofen, der auf eine Temperatur im Bereich von etwa 315 bis etwa 600°C erhitzt wird und durch den das geformte Teil geführt wird, so daß es sich erwärmt und ein Silikon- Elastomer bildet und
(2) ein Dampfsystem, bei dem überhitzter Dampf über das geformte Teil geleitet wird, um es zu vulkanisieren.
Das Dampfsystem ist hinsichtlich der Ausrüstung teurer und
kann nicht so ohne weiteres von Ort zu Ort bewegt werden.
Ein Heißluftofen ist daher für die Heißluft-Vulkanisation
flexibler und daher bevorzugt.
Bei den traditionellen heiß-vulkanisierbaren Silikonkautschukmassen
für solche Heißluft-Vulkanisation war üblicherweise
ein Vinylgruppen-haltiger Polysiloxan-Kautschuk mit
einer Viskosität von 1 000 000 bis 300 000 000 m Pa · s
vorhanden, dem man Siliziumdioxid-Füllstoff und als Härtungskatalysator
ein Peroxid hinzufügte. Durch Erhitzen
auf Temperaturen von oberhalb 100°C und bevorzugter oberhalb
von 200°C härtete diese Masse zu einem Silikon-Elastomer.
Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung von 2,4-Dichlorbenzoylperoxid
als Härtungskatalysator in solchen Massen
diese bei Temperaturen von nur etwa 370°C innerhalb von 20
bis 60 Sekunden mit Heißluft gehärtet werden konnten. Der
einzige andere Katalysator, der bei der Heißluft-Vulkanisation
brauchbar war, war Dicumylperoxid, jedoch nur bei
der Dampfvulkanisation, deren Nachteile vorstehend genannt
wurden. 2,4-Dichlorbenzoylperoxid hat jedoch den Nachteil,
etwas toxisch zu sein und daher für medizinische Anwendungen
nicht so brauchbar zu sein, wie dies erwünscht wäre.
Eine andere Schwierigkeit solcher Systeme bestand darin,
daß der gehärtete Gummi etwas klebrig war und nicht eine
derart lange Biegelebensdauer aufwies, wie dies erwünscht
wäre. Solche hitzehärtbaren Systeme mit 2,4-Dichlorbenzoylperoxid
als Katalysator sollten als einheitliche Systeme
hergestellt, zu dem erwünschten Teil geformt und dann mit
Heißluft zu dem gehärteten Elastomerteil vulkanisiert
werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Platin-katalysierte
Silikonkautschukmasse der eingangs genannten
Art zu schaffen, die bei erhöhter Temperatur rascher härtbar
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal(e)
des kennzeichnenden Teils des
Anspruchs 1 gelöst.
Es war im hohen Maße unerwartet, daß eine solche Platin-
katalysierte SiH-Olefin-Masse als Ein-Komponentensystem
hergestellt werden konnte, wie dies in der US-PS 40 61 609
offenbart ist. Diese Massen erwiesen sich als vorteilhafter
für die Heißluft-Vulkanisation bei der Herstellung stranggepreßter
Rohre, als selbst die Systeme mit dem 2,4-Di-chlorbenzoylperoxid
oder dem Dicumylperoxid. Außerdem
waren die SiH-Olefin-Massen der US-PS 40 61 609 vollkommen
nicht-toxisch und bildeten keine unerwünschte Asche auf
dem gehärteten Produkt.
In anderer Hinsicht haben solche Platin-katalysierten SiH-
Olefin-Massen den Vorteil, daß sie eine glatte, nichtklebrige
Oberfläche aufweisen, die in medizinisch eingesetzten
Rohren nach dem Härten in hohem Maße erwünscht
ist und die außerdem zu einer verlängerten Biegelebensdauer
verglichen mit den hitzehärtbaren Massen führt, die
mit Peroxiden gehärtet wurden. Die Biegelebensdauer von
Silikongummi steht in Beziehung zu seinem Modul, wobei
die Biegelebensdauer umso besser ist, je geringer der
Modul des Silikongummis ist. Es wurde festgestellt, daß
die Massen nach der US-PS 40 61 609 mit hohem Modul bessere
Biegelebensdauer haben, als die mit Peroxid gehärteten
Massen mit einem geringen Modul.
Eine solche verbesserte Biegelebensdauer ist in allen Anwendungen
vorteilhaft, wo der Silikongummi einem starken
Verbiegen ausgesetzt ist, wie z. B. bei der Verwendung in
einer peristaltischen Pumpe. Eine solche Biegelebensdauer
ist auch bei anderen Anwendungen von Silikon-Elastomeren
wichtig.
Die Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen nach der US-PS
40 61 609 sind sehr vorteilhaft für die Heißluft-Vulkanisation,
doch sind bei ihrer Anwendung einige Schwierigkeiten
aufgetreten, da der Hydroperoxy-Inhibitor in diesen
Massen so wirksam ist, daß sie erst beim länger als für
die Heißluft-Vulkanisation erwünschten Erhitzen auf etwa
540°C härten.
Es ist daher in hohem Maße erwünscht, in solchen Platin-
katalysierten SiH-Olefin-Massen einen Härtungs-Katalysator
nach der Erfindung zu benutzen, der die beschleunigte Härtung der Massen
bereits bei Temperaturen von etwa 370°C gestattet.
Flüssigkeitsspritzgußmaschinen sind eine Neuerung auf dem
Gebiete der Formung. Solche Maschinen weisen eine erhitzte
Form auf. Das flüssige plastische Material wird in die
Form eingepreßt und dort mit sehr großer Geschwindigkeit
gehärtet. Diese Flüssigkeits-Spritzgußmaschinen finden
immer weitere Anwendung in der Kunststoff-Industrie, da
sie sehr wirksam arbeiten und in kurzer Zeit die Herstellung
vieler Kunststoffteile gestatten.
Die Zusammensetzung nach der US-PS 40 61 609 mit einer geringen
Viskosität im Bereich von 1000 bis 100 000 m Pa · s
bei 25°C kann für Flüssigkeits-Spritzgußmaschinen
brauchbar sein, doch hat sie keine ausreichend große Härtungsgeschwindigkeit
bei hohen Temperaturen. Die Herstellung
von Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen mit einer
größeren Lagerungsbeständigkeit in der Einkomponentenform,
die bei erhöhten Temperaturen rasch härtet, wäre daher in
hohem Maße erwünscht. Eine solche Masse könnte für die
Verarbeitung in Flüssigkeits-Spritzgußmaschinen geeignet
sein.
Die Masse nach der Erfindung kann noch andere Bestandteile enthalten, wie
Vinylendgruppen-aufweisende Flüssigkeiten sowie Flüssigkeiten,
die an einem Ende eine Vinylendgruppe und am anderen
Ende eine Methylgruppe aufweisen, und eine Viskosität
im Bereich von 1000 bis 1 000 000 und bevorzugter von
1000 bis 50 000 mPa · s bei 25°C aufweisen.
Das als Vernetzungsmittel eingesetzte Wasserstoff-haltige
Polysiloxan kann ein Hydridharz sein, das zusammengesetzt
ist aus monofunktionellen und tetrafunktionellen Siloxy-
Einheiten, oder es kann ein hydridhaltiges Polymer geringer
Viskosität sein.
Die Platin-Katalysatoren können Platin in irgendeiner Form
umfassen, wie auf Ruß oder Gamma-Aluminiumoxid abgeschiedenes
Platin, bevorzugter ist jedoch ein Platinkomplex
und insbesondere ein löslich gemachter Platinkomplex, wie
ein mit Vinylsiloxan komplexiertes Platin, das frei von
Chlor ist.
Außerdem kann die Masse auch streckende und verstärkende
Füllstoffe enthalten, wobei verstärkende Füllstoffe beispielsweise
durch Verbrennen in der Gasphase gewonnenes
Siliziumdioxid und gefälltes Siliziumdioxid sind.
Weiter können alle bekannten Bestandteile für Platin-katalysierte
SiH-Olefin-Massen bei den erfindungsgemäßen Massen
eingesetzt werden, die den Hydroperoxid-Inhibitor oder den
organischen Peroxid-Beschleuniger nicht beeinträchtigen.
Die bevorzugte Form des Vinylgruppen-haltigen Polysiloxan-
Grundpolymers hat die folgende Formel
das eine Viskosität im Bereich von 1000 bis 300 000 000
und bevorzugter von 1 000 000 bis zu 200 000 000 mPa · s
bei 25°C hat, worin Vi für die Vinylgruppe steht und R¹
ausgewählt ist aus Vinyl, Phenyl und Alkylresten mit 1 bis
8 Kohlenstoffatomen sowie Fluoralkylresten mit 3 bis 8
Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Reste
und x einen solchen Wert hat, daß das Polymer eine Viskosität
im oben genannten Bereich aufweist.
In der bevorzugten Form des Polymers der Formel (2) brauchen
nur Vinylgruppen an den endständigen Siliziumatomen
vorhanden zu sein, aber keine aliphatische Ungesättigtheit
im Inneren der Polymerkette. Wenn dies der Fall ist, dann
erhält man die besten physikalischen Eigenschaften. In den
Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen jedoch auch solche
Massen, bei denen in der obigen Formel (2) auch Vinylgruppen
im Inneren der Polymerkette vorhanden sind.
Als Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Masse ist das
Vinylgruppen-haltige Polysiloxan der Formel gemäß Anspruch 1 vorhanden,
bei dem mindestens 0,005% und vorzugsweise 0,01 bis 1
Mol-% Vinylgruppen vorhanden sind. Das Polymer ist vorzugsweise
linear, und die Vinylgruppen befinden sich vorzugsweise
an den Endgruppen der Polymerkette. Allgemein können
jedoch Vinylreste an jedem Teil der Polymerkette vorhanden
sein. Ungeachtet davon, ob in der Kette Vinylreste vorhanden
sind, ist bevorzugt, daß mindestens endständige Vinylgruppen
im Polymer vorhanden sind. Das Polymer kann eine
einzelne Polymerart oder eine Mischung verschiedener Vinylgruppen-
haltiger polymerer Materialien mit unterschiedlichen
Viskositäten sein, die im Bereich von 1000 bis
300 000 000 mPa · s bei 25°C liegen, wobei die Mischung
eine Viskosität im Bereich von 1000 oder 11 000 bis
300 000 000 mPa · s bei 25°C haben kann.
Am bevorzugtesten hat das Polymer der Formel gemäß Anspruch 1 eine Viskosität
im Bereich von 1000 bis 200 000 000 mPa · s bei
25°C.
Die Reste für R sind ausgewählt aus niederen
Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Vinylresten,
Phenylresten und Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen,
wie Trifluorpropyl.
Die am meisten bevorzugte Polymerart im Rahmen der Formel nach Anspruch 1
ist das Vinylgruppen-haltige Polymer der Formel (2),
d. h. wo das Polymer der Formel nach Anspruch 1 strikt linear mit Vinylendgruppen
ist. Dieses Polymer oder die Mischung solcher
Polymerer kann eine Viskosität im Bereich von 1000 bis
200 000 000 mPa · s bei 25°C haben, bevorzugter jedoch
eine im Bereich von 1 000 000 bis 200 000 000 mPa · s
bei 25°C.
Werden die Polymeren der Formel (2) im Rahmen der Polymeren
der Formel nach Anspruch 1 eingesetzt, dann müssen die Polymeren der
Formel (2) nicht eine einzelne polymere Art sein, sondern
sie können auch eine Mischung verschieden viskoser Vinylgruppen-
haltiger Polymerer der Formel (2) sein. Einige der
für R¹ eingesetzten Reste können Vinyl sein, obwohl es in
den meisten Fällen bevorzugt ist, daß für R¹ im Rahmen
der Formel (2) kein Vinylrest steht. Es ist möglich, im
Rahmen der vorliegenden Erfindung Massen herzustellen, bei
denen die Vinylgruppen im Rahmen der obigen Konzentrationen
vorliegen, ohne daß für R¹ Vinylgruppen stehen.
Für hochviskose Systeme ist es bevorzugt, daß die Vinylgruppen-
haltigen Polymere oder Mischungen solcher Polymere
der Formeln nach Anspruch 1 und (2) eine Viskosität von 1 000 000 bis
200 000 000 mPa · s bei 25°C haben. Für Einkomponentensysteme
und mit dem Inhibitor nach der vorliegenden Erfindung
ist es jedoch bevorzugt, daß die Vinylgruppen-haltigen
Polymere im Rahmen der Formeln nach Anspruch 1 und (2) eine Viskosität
im Bereich von 1000 bis 500 000 mPa · s bei 25°C
und bevorzugter eine Viskosität im Bereich von 1000 bis
100 000 mPa · s bei 25°C haben.
R¹ in der obigen Formel (2) kann zu einem geringen Teil
ein Vinylrest sein, vorzugsweise ist es jedoch Phenyl, ein
niederer Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder ein
Fluoralkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Trifluorpropyl.
Für die Viskosität des Polymers nach Formel (2) im Bereich
von 1000 bis 300 000 000 mPa · s bei 25°C kann der Wert
für x zwischen 330 und 11 000 variieren.
Zusätzlich zu diesem Grundbestandteil ist für die erfindungsgemäße
Masse ein Wasserstoff-haltiges Polysiloxan
als Vernetzungsmittel erforderlich. Es kann irgendeines
der üblicherweise in Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen
benutzten Hydrid-Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Die
bevorzugten Hydrid-Vernetzungsmittel für die Herstellung
von Silikon-Elastomeren bei Zimmer- oder erhöhter Temperatur
sind z. B. Hydrid-Vernetzungsmittel, die zusammengesetzt
sind aus Einheiten der Formel
sowie SiO₂-Einheiten, wobei das Verhältnis von R³ zu Si
im Bereich von 1,1 bis 1,9 variiert und R³ ausgewählt ist
aus Alkylresten
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylresten und Fluoralkylresten
mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen. Ein besonders
bevorzugter Fluoralkylrest ist Trifluorpropyl. Vorzugsweise
enthält das Hydrid-Vernetzungsmittel einen Hydridgehalt von
0,05 bis 5 und vorzugsweise von 0,1 bis 1 Gew.-%.
Ein anderes Hydrid-Vernetzungsmittel, das eingesetzt werden
kann, enthält nicht nur monofunktionelle und tetrafunktionelle
Einheiten, sondern es ist aus monofunktionellen, difunktionellen
und tetrafunktionellen Einheiten zusammengesetzt.
So kann z. B. ein Vernetzungsmittel in der erfindungsgemäßen
Masse eingesetzt werden, das als Hydrid-Silikonharz
zusammengesetzt ist aus Einheiten der Formel
SiO₂-Einheiten und (R³)₂SiO-Einheiten, wobei das Verhältnis
von R³ zu Si von 1,5 bis 2,1 variieren kann. Aber auch
hierbei ist es erforderlich, daß der Wasserstoffgehalt
dieses Silikonharzes innerhalb der obigen Grenzen liegt,
damit im gehärteten Endprodukt eine richtige Vernetzungsdichte
erhalten wird. Die Reste für R³ können dabei aus
niederen Alkylresten
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl und Fluoralkylresten
mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen ausgewählt sein, wobei der bevorzugteste
Fluoralkylrest der Trifluorpropylrest ist.
Die Hydrid-Vernetzungsmittel sollen vorteilhafterweise keine
Vinylreste oder andere ungesättigte Gruppen enthalten,
da dies zu einem beschleunigten Härten der Masse führen
kann. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Masse jedoch
nicht eine derart strenge Anforderung, wie dies bei den
Massen nach dem Stande der Technik der Fall ist, weil die
erfindungsgemäßen Massen den Inhibitor enthalten. Es kann
daher in der erfindungsgemäßen Masse eine gewisse Ungesättigtheit
im Hydrid-Vernetzungsmittel toleriert werden. Der
einzige unerwünschte Aspekt der Anwesenheit einer solchen
Ungesättigtheit im Hydrid-Vernetzungsmittel ist der, daß
die richtige Vernetzungsdichte nicht erhalten werden mag.
Allgemein können weniger als 0,001 Mol-% ungesättigter
Reste an dem in der vorliegenden Erfindung eingesetzten
Hydrid-Vernetzungsmittel toleriert werden, wenn der erfindungsgemäß
eingesetzte Inhibitor vorhanden ist und die
optimalen physikalischen Eigenschaften in dem gehärteten
Produkt erwünscht sind.
Ein anderes bevorzugtes Hydrid-Vernetzungsmittel ist das
der folgenden Formel
Obwohl die Verbindung der Formel (3) linear ist, können
doch verzweigtkettige hydridhaltige Polymere als Hydrid-
Vernetzungsmittel in der vorliegenden Erfindung eingesetzt
werden. Ein lineares Polymer, wie das der Formel (3) ist
jedoch vorteilhaft, weil es zu einem gehärteten Elastomer
optimaler physikalischer Eigenschaften führt. In der Formel
(3) kann R⁴ ausgewählt werden aus
Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl,
Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Wasserstoff,
wobei der bevorzugte Fluoralkylrest Trifluorpropyl
ist.
Das als Vernetzungsmittel eingesetzte Hydrid-Polysiloxan
kann allgemein eine Viskosität im Bereich von 1 bis 100 000
mPa · s bei 25°C und bevorzugter eine von 1 bis 10 000
mPa · s bei 25°C haben. In der Formel (3) kann v vorzugsweise
von 1 bis 1000 und w von 0 bis 200 variieren.
Obwohl die Wasserstoffatome im Wasserstoff-haltigen Polysiloxan
der Formel (3) nur an den endständigen Positionen
der Polymerkette vorhanden sein brauchen, können auch einige
Wasserstoffatome in Innenpositionen der Kette vorhanden
sein. Die endständigen Wasserstoffatome sind für optimale
physikalische Eigenschaften der gehärteten Masse erwünscht.
Das im Einzelfalle ausgewählte Hydrid-Vernetzungsmittel
wird in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung
der Masse ausgewählt. Die Hydridharze und die Hydrogen-
Polysiloxane der Formel (3) sind jedoch die bevorzugten
Hydrid-Vernetzungsmittel für die Herstellung von Silikon-
Elastomeren. Am bevorzugtesten variiert die Viskosität des
Polymers der Formel (3) von 1 bis 1000 mPa · s bei 25°C.
Ein anderer notwendiger Bestandteil der erfindungsgemäßen
Masse ist ein Platin-Katalysator. Allgemein muß man mindestens
0,1 ppm eines Platin-Katalysators als Platinmetall
einsetzen. Dieser Platin-Katalysator kann in irgendeiner
Form vorliegen. Es kann Platinmetall sein, das auf einen
festen Träger aufgetragen ist oder es kann ein löslich gemachter
Platinkomplex sein. Im Rahmen der erfindungsgemäßen
Masse ist jede Art von Platin-Katalysator wirksam.
Bevorzugter ist jedoch ein löslich gemachter Platinkomplex.
Für diese Art der Platin-katalysierten SiH-Olefin-Masse
sind viele Arten von Platin-Verbindungen bekannt, und all
diese Platin-Verbindungen können in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden. Wenn optische Klarheit des erhaltenen
Produktes erforderlich ist, dann sind solche
Platin-Katalysatoren bevorzugt, die in der erfindungsgemäßen
Masse löslich sind. Die Platin-Verbindungen können
ausgewählt werden aus (PtCl₂-Olefin)₂ und H(PtCl₃-Olefin),
wie in der US-PS 31 59 601 beschrieben. Das in den beiden
vorgenannten Formeln angegebene Olefin kann nahezu jede
Art Olefin sein, ist jedoch vorzugsweise ein Alkenylen
mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, ein Cycloalkenylen mit 5
bis 7 Kohlenstoffatomen oder Styrol. Spezifische Olefine,
die in den beiden vorgenannten Formeln vorhanden sein
können, sind Äthylen, Propylen, die verschiedenen Butylenisomere,
Octylen, Cyclopenten, Cyclohexen, Cyclohepten
usw.
Ein weiterer in der erfindungsgemäßen Masse brauchbarer
Platin-Katalysator ist der Platinchlorid-cyclopropan-Komplex
(PtCl₂-C₃H₆)₂, der in der US-PS 31 59 662 beschrieben
ist.
Ein weiterer Platin-Katalysator kann ein Komplex sein, der
aus Chlorplatinsäure mit 2 Molen Alkohol, Äther, Aldehyd
und Mischungen der vorgenannten Verbindungen pro Gramm
Platin gebildet ist, wie in der US-PS 32 20 972 beschrieben.
Der bevorzugte Platin-Katalysator wirkt nicht nur als Katalysator
sondern auch als Entflammungshemmer und ist in
der US-PS 38 14 730 offenbart. Diese Art Platinkomplex
wird gebildet durch Umsetzen von Chlorplatinsäure, die
4 Mole Hydratationswasser enthält, mit Tetravinylcyclotetrasiloxan
in Gegenwart von Natriumbicarbonat in einer
Äthanol-Lösung.
Allgemein werden auf 100 Teile des Vinylgruppen-haltigen
Polymers der Formeln nach Anspruch 1 oder (2) oder deren Mischungen
mindestens 0,1 ppm Platinmetall oder mehr und vorzugsweise
1 bis 50 ppm Platinmetall in einer der oben genannten
Formeln eingesetzt. Zusammen mit diesen Bestandteilen benutzt
man allgemein 1 bis 50 Teile des Hydrid-Vernetzungsmittels
mit dem oben angegebenen Wasserstoffgehalt und
vorzugsweise 1 bis 25 Teile dieses Hydrid-Vernetzungsmittels.
Der andere Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Masse
ist der Inhibitor. Gemäß der vorliegenden Erfindung müssen
mindestens 0,007 Teile auf 100 Teile des vinylgruppenhaltigen
Polymers davon vorhanden sein. Dieser Inhibitor
kann irgendeine organische oder Silikonverbindung sein,
die mindestens einen Hydroperoxyrest enthält. Die Inhibierung
der Härtung der erfindungsgemäßen Masse wird
durch die Anwesenheit dieses Hydroperoxyrestes bewirkt,
wozu mindestens die vorgenannte Menge des Inhibitors vorhanden
sein muß. Allgemein wird die zugesetzte Inhibitormenge
jedoch in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung
der Masse variieren. Je höher die vorhandene Inhibitormenge
ist, um so länger wird die Masse als Einkomponentensystem
lagerfähig sein, und eine um so längere Verarbeitungszeit
wird die Masse als Zweikomponentensystem haben.
Für die meisten Anwendungen kann die Konzentration des
Hydroperoxy-Inhibitors von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen auf
100 Teile des Vinylgruppen-haltigen Polysiloxan-Grundpolymers
variieren. Wenn es erwünscht ist, die Lagerbeständigkeit
einer Einkomponentenmasse oder die Verarbeitungszeit
eines Zweikomponentensystems weiter zu verringern, dann
können auch größere Mengen an Inhibitor eingesetzt werden,
wodurch man Lagerstabilitäten von 6 Monaten oder mehr und
Verarbeitungsdauern von Wochen erhält. Der obige bevorzugte
Konzentrationsbereich ist nur für die meisten Anwendungen
der Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen angegeben.
Die Struktur des Hydroperoxy-Inhibitors muß einen Hydroperoxy-
Rest aufweisen, da dieser die inhibierende Wirkung
ausübt. Beispiele für solche Inhibitoren sind Cumolhydroperoxid,
1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid und 2,5-
Dimethyl-2,5-dihydroperoxyhexan. Weiter können benutzt
werden als Inhibitoren t-Butylhydroperoxid, 1-Hydroxy-
cyclohexylhydroperoxid, Decalinhydroperoxid, 1,1,2,2-
Tetramethylpropylhydroperoxid, p-Methanhydroperoxid und
Pinanhydroperoxid. Diese Verbindungen sind
im Handel erhältlich.
Der Inhibitor kann entweder mit dem Vinylgruppen-haltigen
Polysiloxan-Grundpolymer oder mit dem Hydrid-Vernetzungsmittel
zusammen verpackt werden. In einem Zweikomponentensystem
wird das Vinylgruppen-haltige Grundpolymer der
Formel nach Anspruch 1 und (2) getrennt von dem Hydrid-Vernetzungsmittel
verpackt. Der Platin-Katalysator wird normalerweise
mit dem Vinylgruppen-haltigen Grundpolymer der Formeln nach Anspruch 1
oder (2) vermischt. Der Inhibitor kann dann mit dem
Hydrid-Vernetzungsmittel vermischt werden, insbesondere
wenn dieses keine Ungesättigtheit aufweist. In den meisten
Fällen wäre es vorteilhaft, den Inhibitor zusammen mit dem
Platin-Katalysator in das Vinylgruppen-haltige Grundpolymer
der Formel nach Anspruch 1 oder (2) einzumischen. Wenn es erforderlich
ist, die Masse zu härten, dann vermengt man die
beiden Komponenten miteinander und zersetzt den Inhibitor,
indem man ihn entweder bei Zimmertemperatur lange genug
stehen läßt oder das Ganze erhitzt und kann dann die Masse
zu einem Silikon-Elastomer härten.
Ein weiterer Grundbestandteil der erfindungsgemäßen Masse
ist das organische Peroxid in einer Menge von 0,1 bis 10
Gewichtsteilen auf 100 Teile des Vinylgruppen-haltigen
Grundpolymers, wobei das Peroxid einen -C-O-O-C-
Rest enthält. Mindestens ein solcher Rest muß vorhanden
sein. Alle untersuchten Peroxide waren als Beschleuniger
in erfindungsgemäßen Massen wirksam, wenn sie zu den
Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen hinzugegeben wurden,
die eine Hydroperoxy-Verbindung als Inhibitor enthielten.
Die vorliegende Erfindung ist auf den Einsatz solcher organischer
Peroxid-Beschleuniger in Platin-katalysierten
SiH-Olefin-Massen beschränkt, die durch eine Hydroperoxy-
Verbindung inhibiert sind. Es ist nicht bekannt, ob ein
organisches Peroxid als Beschleuniger beim Härten solcher
Platin-katalysierten Zusammensetzungen wirksam wäre,
wenn andere Inhibitoren als die genannten Hydroperoxy-
Verbindungen benutzt werden. Enthält der Peroxid-Katalysator
mehr als einen Peroxy-Rest, dann ist er natürlich
umso wirksamer.
In der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden,
daß bei der Zugabe von organischen Peroxiden mit
-C-O-O-C-Resten zu Platin-katalysierten SiH-
Olefin-Massen, die durch Hydroperoxy-Verbindungen mit
-C-O-O-H-Resten inhibiert worden sind,
die Kombination dieser beiden unterschiedlichen Peroxide
zu einer größeren Lagerbeständigkeit bei Zimmertemperatur,
aber zu einer raschen Härtung bei erhöhten Temperaturen,
d. h. oberhalb von 100 oder 200°C oder bei Temperaturen
von etwa 370°C führt.
Um wirksam zu sein, müssen von dem Beschleuniger mindestens
0,1 Gewichtsteile vorhanden sein; ist der peroxidische
Beschleuniger in einer Menge von 10 Gewichtsteilen
oder mehr vorhanden, dann ist er sehr wirksam. Die
obere Grenze ist jedoch nicht kritisch, so daß zusätzliche
Mengen an organischem Peroxid eingesetzt werden
können, um das Härten der Masse bei erhöhten Temperaturen
weiter zu beschleunigen. Die einzigen Hinderungsgründe
hinsichtlich zusätzlicher Beschleunigermengen sind die
Kosten und die Tatsache, daß bei mehr als 10 Gewichtsteilen
eine merkliche Zunahme der Härtungsgeschwindigkeit
bei erhöhten Temperaturen nicht auftritt. Vorzugsweise
werden von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen des organischen Peroxid-
Beschleunigers auf 100 Gewichtsteile des vinylgruppenhaltigen
Grundpolymers der Formel nach Anspruch 1 eingesetzt.
Beispiele brauchbarer Peroxide sind 2,5-Dimethyl-2,5(tertiär-
butylperoxid)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5(tertiär-butyl-
peroxy)hexin-3, Dicumylperoxid, Tertiär-Butylperbenzoat,
2,5-Dichlorbenzoylperoxid, Tertiär-Butylperoxy-isopropylcarbonat
usw.
Die vorstehenden Peroxide wirken als Härtungsbeschleuniger
für die erfindungsgemäßen Massen. Doch sind dies
nicht die einzigen brauchbaren Verbindungen hierfür, sondern
es können alle organischen Peroxide benutzt werden,
die mindestens einen Rest der Formel -C-O-O-C-
enthalten. Weist die Verbindung sowohl einen Hydroperoxy-
Rest als auch einen Peroxy-Rest auf, d. h. einen
-C-O-O-H-Rest und einen -C-O-O-C-Rest,
dann wirkt sie sowohl als Inhibitor als auch als Beschleuniger.
Vor dem Einsatz einer solchen Verbindung sollte
ein Test vorgenommen werden, um das Ausmaß der Inhibitor-
Aktivität gegenüber dem Ausmaß der Beschleuniger-Aktivität
in der entsprechenden Masse zu bestimmen. Durch den
Einsatz eines solchen organischen Peroxides in den Hydroperoxy-
inhibierten Platin-katalysierten SiH-Olefin-Massen
kann die Härtungsgeschwindigkeit um mindestens das Doppelte
erhöht werden, wobei auch fünf- bis sechsfache Härtungsgeschwindigkeiten
erhalten wurden.
Hinsichtlich der Herstellung der Polymeren der Formeln nach Anspruch 1
und (2) wird auf die US-PS 38 84 866 Bezug genommen. Üblicherweise
stellt man solche Polymeren durch Äquilibrieren
Vinylgruppen-haltiger zyklischer Polysiloxane und
keine Vinylgruppen-enthaltender Kettenabbruchsmittel bei erhöhten
Temperaturen her, um hochviskose Vinylgruppen-haltige
Polymere zu erhalten. Solche Äquilibrierungen werden
mittels Alkalimetall-Katalysatoren ausgeführt oder bei der
Herstellung nieder-viskoser Polymerer mittels saurer Katalysatoren,
wie Toluolsulfonsäure oder säureaktiviertem Ton.
Soll das Polymer einige Fluoralkylgruppen enthalten, dann
wird ein etwas anderes Verfahren benutzt, wie es z. B. in
der US-PS 39 37 684 beschrieben ist.
Die Hydrid-Vernetzungsmittel sind in der US-PS 38 84 866
beschrieben. Die Hydrid-Harze stellt man einfach durch
Hydrolyse geeigneter Hydrochlorsilane in einem Zweiphasen-
Hydrolyse-System her, d. h. mittels eines mit Wasser nicht
mischbaren Lösungsmittels und Wasser und Abtrennen des
sich bildenden Hydrolysats.
Im Falle von Fluorsilikon-haltigen Hydrid-Vernetzungsmitteln
sind besondere Verfahren benutzt worden, wie sie z. B.
in den folgenden Schriften beschrieben sind:
1) DE-OS 26 44 551
2) DE-OS 26 44 555.
1) DE-OS 26 44 551
2) DE-OS 26 44 555.
Das Hydrogen-haltige Polysiloxan-Vernetzungsmittel der Formel
(3) wird auch durch Äquilibrieren oder Hydrolysieren
erhalten und allgemein durch Äquilibrieren von Tetrasiloxanen
mit den geeigneten Hydrid-Kettenabbruchsmitteln in
Gegenwart eines säureaktivierten Äquilibrierungs-Katalysators,
wie z. B. in den US-PS 38 53 933 und 38 53 934 beschrieben.
Enthält das Polymer Fluorsiliziumgruppen, dann
wird das Verfahren nach der US-PS 39 37 684 benutzt.
Benutzt man ausreichend von dem Inhibitor, manchmal mehr
als 15 Teile davon auf 100 Teile des Vinylgruppen-haltigen
Polymers der Formeln nach Anspruch 1 und (2), dann kann die erfindungsgemäße
Masse als einzelne Komponente verpackt werden, die
bei Zimmertemperatur eine Lagerbeständigkeit von 3 Monaten
bis zu 1 Jahr hat und die beim Erhitzen auf erhöhte Temperaturen
innerhalb von Minuten zu einem Silikon-Elastomer
härtet. Erhöhte Temperaturen bedeuten solche oberhalb von
100°C, wobei auch solche von 150 bis 200°C benutzt werden
können.
Bei einer solchen nur aus einer Komponente bestehenden
Masse hat das Vinylgruppen-haltige Polymer oder die Mischung
solcher Polymerer vorzugsweise eine Viskosität
im Bereich von 1000 bis 1 000 000 mPa · s bei 25°C,
so daß die Viskosität der Gesamtmischung 1 000 000
mPa · s bei 25°C nicht übersteigt, wenn im Rahmen
der vorliegenden Erfindung auch eine solche Zusammensetzung
mit einer Viskosität von mehr als 1 000 000
mPa ·s hergestellt werden kann. Das Einkomponentensystem
erhält man einfach durch Vermischen aller Grundbestandteile.
Zu dieser Grundzusammensetzung kann man noch weitere Bestandteile
hinzugeben. So kann man z. B. ein Verstärkungsmittel,
ein Vinylgruppen-haltiges Polysiloxan hinzugeben,
um der Zusammensetzung gute Festigkeit zu verleihen, wobei
dieses Polysiloxan in einer Menge von 1 bis 50 und
vorzugsweise von 1 bis 25 Teilen auf 100 Teile des
Grundpolymers der Formeln nach Anspruch 1 und (2) eingesetzt wird
und es die folgende Formel hat:
In dieser Formel (4) befinden sich die Vinylgruppen nur
innerhalb der Polymerkette. Doch muß auch der Vinylgruppengehalt
dieses Polymers derart sein, daß die Vinylkonzentration
aller Vinylgruppen-haltigen Polymere mindestens
0,005 Mol-% beträgt und von 0,01 bis 1 Mol-% variieren
kann. Obwohl ein höherer Vinylgruppengehalt eingesetzt
werden kann, dient er keinem nützlichen Zweck und
vermindert nur die Festigkeit der Masse. In der obigen
Formel (4) steht Vi für die Vinylgruppe und R² kann ausgewählt
sein aus gegebenenfalls halogensubstituierten
Kohlenwasserstoffresten mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen.
Bevorzugter ist R² ausgewählt aus Alkylresten mit 1
bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Fluoralkylresten mit
3 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Trifluor
propyl und Mischungen der vorgenannten Reste, und y und z variieren
unabhängig voneinander von 1 bis 4000 und das
Polymere hat eine Viskosität im Bereich von 1000 bis
1 000 000 mPa · s, vorzugsweise von 50 000 bis 500 000
mPa · s bei 25°C. Solche Vinylgruppen-haltigen Polymere
können nach den oben genannten US-PS hergestellt werden.
Diese Polymere der Formel (4) haben im Grund den
Zweck, die Festigkeit der Grundmasse bei Abwesenheit
eines Füllstoffes zu verstärken. Es können auch Vinylgruppen-
haltige Silikonharze und insbesondere solche mit
Fluoralkyl-Substituenten als zusätzliches oder alternatives
Additiv in der erfindungsgemäßen Masse eingesetzt
werden. Am meisten bevorzugt für die Polymeren der Formel
(4) ist eine Viskosität im Bereich von 50 000 bis
100 000 mPa · s bei 25°C selbst für höherviskose
Zusammensetzungen.
Der andere Zusatz, der in der erfindungsgemäßen Masse
vorhanden sein kann, ist ein Füllstoff, und zwar in einer
Menge von 5 bis 150 Teilen auf 100 Teile des vinylgruppenhaltigen
Grundpolymers, wobei der Füllstoff ausgewählt
ist aus bekannten verstärkenden Füllstoffen, wie durch
Verbrennen in der Gasphase erhaltenem Siliziumdioxid und
gefälltem Siliziumdioxid sowie streckenden Füllstoffen,
wie Titandioxid. Bevorzugter setzt man den Füllstoff in
einer Menge von 10 bis 75 Teilen ein und wählt ihn aus
aus Titandioxid,
Cyclopolysiloxan-behandeltem Siliziumdioxid,
Silazan-behandelten Siliziumdioxid und gefälltem Siliziumdioxid.
Die verstärkenden Füllstoffe des in der Gasphase durch
Verbrennen erhaltenen Siliziumdioxids und des gefällten
Siliziumdioxids sind bevorzugt, wenn in dem Silikon-Elastomer
eine hohe Festigkeit erwünscht ist. Insbesondere
die vorgenannten Siliziumdioxide in mit Silikon-Verbindungen
behandeltem Zustand sind bevorzugt.
Wenn die Viskosität der Masse vor dem Härten jedoch
nicht zu sehr vergrößert werden soll, wie es manchmal
durch die genannten verstärkenden Füllstoffe erfolgt,
dann können andere Füllstoffe benutzt werden. Auch können
streckende Füllstoffe in Kombination mit verstärkenden,
seien sie behandelt oder unbehandelt, eingesetzt
werden, um den richtigen Ausgleich zwischen den
physikalischen Eigenschaften im Silikon-Elastomer zu
erhalten.
Im übrigen können auch die anderen für Platin-katalysierte
SiH-Olefin-Massen bekannten Zusätze in der erfindungsgemäßen
Masse eingearbeitet werden, wie Entflammungshemmer,
Pigmente, Verarbeitungshilfsmittel, wie sie in
der US-PS 28 90 188 beschrieben sind, usw. Diese Zusätze
dürfen nur nicht die Wirksamkeit des Hydroperoxy-Inhibitors
beeinträchtigen.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Kombination aus Hydroperoxy-
Inhibitor und Peroxid-Beschleuniger ist nicht
nur für Einkomponentenmassen sondern auch für Zweikomponentenmassen
brauchbar. Die größten Vorteile erhält
man jedoch bei einer Einkomponenten-Masse. Solche Massen
sind brauchbar für die Heißluft-Vulkanisation in einem
Falle und für das Flüssigkeits-Spritzgießen in einem
anderen Falle. Für die Heißluft-Vulkanisation wird das
Einkomponenten-System eine Viskosität von oberhalb
1 000 000 mPa · s bei 25°C haben, und für das Flüssigkeits-
Spritzgießen oder für andere Anwendungen mit geringer
Viskosität wird die Masse eine Viskosität unterhalb
von 1000 000, bevorzugter unterhalb von 500 000
und am bevorzugtesten unterhalb von 100 000 mPa · s
bei 25°C haben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert,
in denen alle angegebenen Teile Gewichtsteile
sind.
Es wurde eine Masse A zubereitet aus 80 Gewichtsteilen
eines Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 30
bis 80 000 000 mPa · s bei 25°C und einer Konzentration
an Methylvinylsiloxy-Einheiten von 0,6 Mol-%. Zu
20 Teilen dieses Polymers gab man 80 Gewichtsteile eines
Vinylendgruppen aufweisenden Dimethylpolysiloxans mit
einer Viskosität im Bereich von 14 bis 50 000 000 mPa · s
bei 25°C, und zu diesen beiden Kautschuken gab man
3 Gewichtsteile eines Dimethylsilanol enthaltenden Verarbeitungshilfsmittels
mit einer Viskosität von 25 bis
40 mPa · s bei 25°C. Dann gab man 67 Gewichtsteile
eines Octamethylcyclotetrasiloxan-behandelten Siliziumdioxids
hinzu, das durch Verbrennen in einer Gasphase
erhalten worden war und erhielt damit die Masse A.
Diese Masse wurde als solche benutzt, und es wurden die
in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen an Hydrid-
Vernetzungsmittel, Platin-Katalysator und Hydroperoxy-
Inhibitor sowie Peroxid-Beschleuniger hinzugegeben.
In dieser Tabelle ist Lupersol DDM ein Warenzeichen für
Methyläthylketonperoxide in Dimethylphthalat, BPIC ist
Tertiär-butylperoxy-isopropylcarbonat, Lupersol 130
ist 2,5-Dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexin-3. Die
erhaltenen Massen wurden in einer großen Form druckgehärtet,
und an den dabei erhaltenen Platten wurden
die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die T-90-
Daten erhielt man in einem Monsanto-Reometer mit einer
oszillierenden Scheibe, Modell MPV. Der Rotor oszillierte
über einen 3°-Bogen mit 900 UpM. Während dieses
Tests mißt das Instrument die Torsion gegenüber der
Zeit. Durch Auftragen der Ergebnisse war es möglich,
zu bestimmen, wie lange es dauerte, bis man eine 90%ige
Härtung erhalten hatte.
Die Zeit bis zur 90%igen Härtung T₉₀ betrug 13,5 Minuten
mit Lupersol 130 allein und 21,5 Minuten mit einer Masse,
die durch Lupersol DDM allein inhibiert war. Mit einem
kombinierten System betrug T₉₀ jedoch 3,3 Minuten. Mit
BPIC allein betrug die Zeit bis zur 90%igen Härtung
wieder 16,5 Minuten und kombinierte man das BPIC mit
dem inhibierten Härtungssystem, dann wurde die Zeit bis
zur 90%igen Härtung wieder auf 3,05 Minuten verringert.
Diese Daten zeigen, daß die Härtungsdauer
des Hydroperoxy-inhibierten Systems bei erhöhten Temperaturen
durch die Einarbeitung eines organischen Peroxides
merklich reduziert wird.
Verglichen mit der vorstehenden Tabelle wurde die Inhibitor-
Menge halbiert.
Claims (32)
1. Platin-katalysierte Silikonkautschukmasse mit
längerer Verarbeitungszeit und folgenden Bestandteilen
in Gewichtsteilen:
- (a) 100 eines Vinylgruppen-haltigen linearen Grund-Polysiloxans der Formel RaSiO4-a/2oder einer Mischung solcher Polysiloxane, wobei R ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Vinylresten, Phenylresten, Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Reste, wobei die durch Vinylreste bedingte Ungesättigtheit in dem Polymer mindestens 0,005 Mol-% beträgt und a einen Wert von 1,98 bis 2,01 hat,
- (b) mindestens 0,1 ppm Platin,
- (c) 0,1 bis 50 eines Wasserstoff-haltigen Polysiloxans und
- (d) mindestens 0,007 eines Inhibitors, der mindestens einen Rest der Formel -C-O-O-H aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Masse zur Beschleunigung der Härtung bei erhöhter Temperatur
- (e) 0,1 bis 10 eines organischen Peroxides mit der Gruppierung -C-O-O-C- im Molekül enthält.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Vinylgruppen-haltige
Grund-Polysiloxan die folgende Formel hat:
sowie eine Viskosität im Bereich von 1000 bis
300 000 000 mPa · s bei 25°C, wobei in der vorstehenden
Formel Vi für die Vinylgruppe steht und
R¹ ausgewählt ist aus Vinyl, Phenyl, Alkylresten
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Fluoralkylresten mit
3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten
Reste und x einen Wert von 330 bis 11 000
hat.
3. Masse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponente (a)
eine Mischung von Vinylgruppen-haltigen Polysiloxanen
ist, die aus einem ersten Polysiloxan mit der
Formel nach Anspruch 2 und 1 bis 50 Gewichtsteilen
eines zweiten Vinylgruppen-haltigen Polysiloxans
der folgenden Formel besteht
worin Vi für die Vinylgruppe steht und R² ausgewählt
ist aus den Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
Phenyl, Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Mischungen der vorgenannten
Reste, y einen Wert von 1 bis 4000, z einen Wert
von 1 bis 4000 hat und die Mischung eine Viskosität
von 1000 bis 1 00 000 mPa · s bei 25°C hat.
4. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Polysiloxan eine
Viskosität im Bereich von 1 000 000 bis zu
200 000 000 mPa · s bei 25°C und das zweite Polysiloxan
eine Viskosität im Bereich von 50 000 bis
zu 500 000 mPa · s bei 25°C hat.
5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vinylgruppengehalt des
Vinylgruppen-haltigen Polysiloxans und der Mischungen
dieser Polysiloxane von 0,01 bis zu 1 Mol-%
variiert.
6. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des Platinkatalysators
von 1 bis 50 ppm variiert.
7. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige Polysiloxan
zusammengesetzt ist aus Einheiten der Formel
und SiO₂-Einheiten, wobei das Verhältnis von R³ zu
Si von 1,1 bis 1,9 variiert und R³ ausgewählt ist aus
Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylresten
und Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen.
8. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige Polysiloxan
ein Hydridharz aus folgenden Einheiten ist
SiO₂ und (R³)₂ SiO, wobei das Verhältnis von R³ zu Si von
1,5 bis 2,1 variieren kann und R³ ausgewählt ist aus Alkylresten
mit 1-8 Kohlenstoffatomen, Phenylenresten und
Fluoralkylresten mit 3-10 Kohlenstoffatomen.
9. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige Polysiloxan
die folgende Formel hat:
worin R⁴ ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen, Phenyl, Fluoralkylresten mit 3 bis
10 Kohlenstoffatomen sowie Wasserstoff, v von 1
bis 1000, w von 0 bis 200 variiert und das Polysiloxan
eine Viskosität im Bereich von 1 bis
10 000 mPa · s bei 25°C hat.
10. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf 100 Teile von (a)
zusätzlich
- (f) 5 bis 150 Teile eines Füllstoffes enthält, der ausgewählt ist aus Titandioxid,
durch Verbrennen in der Gasphase hergestelltes
Siliziumdioxid, Siliziumdioxid, das mit Cyclopolysiloxan
behandelt ist, Siliziumdioxid, das mit
Silazan behandelt ist und gefälltes Siliziumdioxid.
11. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration
des Inhibitors von 0,01 bis zu 10 Gewichtsteilen
variiert und der Inhibitor ausgewählt ist aus
Tertiär-butylhydroperoxid, Methyläthylketonperoxiden,
Cumolhydroperoxiden, 1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid
und 2,5-Dimethyl-2,5-dihydroperoxyhexan.
12. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration
des peroxidischen Beschleunigers von 0,5 bis 5
Gewichtsteilen variiert.
13. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der peroxidische Beschleuniger
ausgewählt ist aus 2,5-Dimethyl-2,5-(tertiär-
butylperoxy)-hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-(tertiär-butylperoxy)-
hexin-3, Dicumylperoxid, Tertiär-butylperbenzoat
und Tertiär-butylperoxyisopropylcarbonat.
14. Verfahren zum Herstellen einer Silikonkautschukmasse,
die im ungehärteten Zustand und bei Zimmertemperatur
eine kontrollierte Verarbeitungsdauer
aufweist, erhältlich durch:
- (i) Vermischen von
- (a) 100 Gewichtsteilen eines Vinylgruppen-haltigen linearen Grund-Polysiloxans der Formel RaSiO4-a/2oder Mischungen solcher Polymerer, worin R ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylresten, Vinylresten, Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen sowie Mischungen der vorgenannten Reste und die Konzentration der Vinylreste im Polysiloxan mindestens 0,005 Mol-% beträgt und a von 1,98 bis 2,01 variiert mit
- (b) mindestens 0,1 ppm Platin,
- (c) 0,1 bis 50 Gewichtsteilen eines wasserstoffhaltigen Polysiloxans und
- (d) mindestens 0,007 Gewichtsteilen eines Inhibitors, der mindestens einen Rest der Formel -C-O-O-H enthält und
- (ii) Härten der Masse bei erhöhten Temperaturen
dadurch gekennzeichnet, daß
man zur Beschleunigung der Härtung bei erhöhten Temperaturen
der Masse unter (i) zusätzlich
- (e) 0,1 bis 10 Gewichtsteile eines organischen Peroxid- Beschleunigers, der mindestens 1 Rest der Formel -C-O-O-C- enthält, beimischt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das vinylgruppenhaltige
Polysiloxan die folgende Formel hat:
sowie eine Viskosität von 1000 bis 300 000 000
mPa · s bei 25°C, wobei Vi für die Vinylgruppe steht
und R¹ ausgewählt ist aus Vinyl, Phenyl, Alkylresten
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Fluoralkylresten mit
3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten
Reste und x von 330 bis 11.000 variiert.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponente (a)
eine Mischung Vinylgruppen-haltiger Polysiloxane
ist, die aus einem ersten Polysiloxan der Formel
nach Anspruch 15 mit 1 bis 50 Gewichtsteilen eines
zweiten Vinylgruppen-haltigen Polysiloxans der folgenden
Formel besteht
worin Vi für die Vinylgruppe steht und R² ausgewählt
ist aus Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
Phenyl, Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Mischungen der vorgenannten Reste, y von
1 bis 4000 und z von 1 bis 4000 variiert und die Mischung
eine Viskosität von 1000 bis 1 000 000 mPa · s
bei 25°C hat.
17. Verfahren nach Anspruch 14 und 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Polysiloxan
eine Viskosität von 1 000 000 bis 300 000 000
mPa · s bei 25°C und das zweite Polysiloxan eine
Viskosität von 50 000 bis 500 000 mPa · s bei
25°C hat.
18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vinylgruppengehalt
des Vinylgruppen-haltigen Polysiloxans oder der Mischungen
solcher Polysiloxane von 0,01 bis 1,0 Mol-%
variiert.
19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des
Platin-Katalysators von 1 bis 50 ppm variiert.
20. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige
Polysiloxan ein hydridhaltiges Harz ist, zusammengesetzt
aus Einheiten der Formel
und SiO₂-Einheiten, worin das Verhältnis von R³ zu
Si von 1,1 bis 1,9 variiert und R³ ausgewählt ist
aus Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
Phenylresten und Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen.
21. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige
Polysiloxan ein Hydridharz, zusammengesetzt aus
Einheiten der Formel
SiO₂- und (R³)₂SiO-Einheiten ist, worin das Verhältnis
von R³ zu Si von 1,5 bis 2,1 variieren kann
und R³ ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen, Phenylresten und Fluoralkylresten
mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen.
22. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserstoff-haltige
Polysiloxan ein Hydrid-haltiges Polysiloxan der
folgenden Formel ist
worin R⁴ ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen, Phenyl, Fluoralkylresten mit 3
bis 10 Kohlenstoffatomen und Wasserstoff, v von 1
bis 1000 und w von 0 bis 200 variiert und das Polymer
eine Viskosität im Bereich von 1 bis 10 000
mPa · s bei 25°C hat.
23. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß auf 100 Teile von (a)
zusätzlich
- (f) 5 bis 150 Gewichtsteile eines Füllstoffes eingemischt werden, der ausgewählt ist aus Titandioxid,
durch Verbrennen in der Gasphase hergestelltem Siliziumdioxid,
Cyclopolysiloxan-behandeltem Siliziumdioxid,
Silazan-behandeltem Siliziumdioxid und gefälltem Siliziumdioxid.
24. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration
des Inhibitors von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen variiert
und der Inhibitor ausgewählt ist aus Tertiär-
Butylhydroperoxid, Methyläthylketonperoxid, Cumolhydroperoxid,
1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid
und 2,5-Dimethyl-2,5-dihydroperoxyhexan.
25. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration
des organischen Peroxid-Beschleunigers von 0,5 bis
5 Gewichtsteilen variiert.
26. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der organische Peroxid-
Beschleuniger ausgewählt ist aus 2,5-Dimethyl-
2,5-(tertiär-butylperoxy)-hexan, 2,5-Dimethyl-(tertiär-
butylperoxy)-hexin-3, Dicumylperoxid- Tertiärbutylperbenzoat
und Tertiär-butylperoxyisopropylcarbonat.
27. Verfahren zum Strangpressen und Härten bei erhöhten
Temperaturen einer SiH-Olefin-platinkatalysierten
Silikonkautschukmasse, umfassend die Stufen:
- (i) Vermischen von
- (a) 100 Gewichtsteilen eines Vinylgruppen-haltigen linearen Grund-Polysiloxans der Formel RaSiO4-a/2oder Mischungen solcher Polysiloxane, wobei R ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Vinylresten, Phenylresten, Fluoralkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Reste, wobei die Konzentration der Vinylreste in dem Polysiloxan mindestens 0,005 Mol-% beträgt und a einen Wert von 1,98 bis 2,01 hat mit
- (b) mindestens 0,1 ppm Platin,
- (c) 0,1 bis 50 Gewichtsteilen eines wasserstoffhaltigen Polysiloxans und
- (d) mindestens 0,007 Gewichtsteilen eines Inhibitors mit mindestens einem Rest der Formel -C-O-O-H,
- (ii) Strangpressen der Mischung und
- (iii) Härten der stranggepreßten Mischung bei erhöhten Temperaturen,
dadurch gekennzeichnet, daß
man der Masse unter (i) zusätzlich
-
- (e) 0,1 bis 10 Gewichtsteile eines organischen Peroxid-Beschleunigers mit mindestens 1 Rest der Formel -C-O-O-C- beimischt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß man die stranggepreßte
Mischung bei einer Temperatur im Bereich
von etwa 370 bis etwa 540°C härtet, indem man
heiße Luft um sie herumleitet.
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